聚醚 胺(PEA):是一类主链为 聚醚 结构,末端活性 官能团 为 胺基 的聚合物。端氨基聚醚具有以下结构:x, y = 0 - n。聚醚胺是通过 聚乙二醇 、 聚 丙二醇 或者 乙二醇 /丙二醇 共聚物 在高温高压下氨化得到的。通过选择不同的聚氧化 烷基 结构,可调节聚醚胺的反应活性、韧性、粘度以及 亲水性 等一系列性能,而胺基提供给聚醚胺与多种化合物反应的可能性。其特殊的 分子结构 赋予了聚醚胺优异的综合性能,目前商业化的聚醚胺包括单官能、双官能、三官能,分子量从230到5000的一系列产品。在 聚脲 喷涂、大型 复合材料 制成以及 环氧树脂固化剂 和汽车 汽油清净剂 等众多领域得到了广泛应用。
简介
中文名称:聚醚胺
中文别名:多醚胺,端氨基 聚醚 ,聚醚 多胺
英文名称 :amino-terminated polyoxypropylene; 聚丙烯 glycol bis (2-aminopropyl ether); polyetheramine; Polyetheramines;2-(aminooxy)pro pan- 1-amine
CAS:9046-10-0,39423-51-3
分子式 :CHON
分子量:常见产品分子量230到5000
物化性质
有端 氨基 聚 氧化丙烯 醚和端氨基 PEO 醚等, 分子结构 中含有醚键,属柔性 固化剂 。具体产品分为3官能度的T系列及2官能度的D系列和E系列。
溶于 乙醇 、 乙二醇 醚、 类 、脂肪烃类、 芳香烃 类等 有机 溶剂 。D-230溶于水,D-400部分溶于水,D-2000不溶于水。
端基 聚醚 固化 ep 放热温度降低,产物无色透明、高光泽、坚韧、耐热冲击。端氨基聚醚 沸点 高、蒸气压低、毒性小,对皮肤有潜在刺激性。
LD50:1660 mg/kg(D-230)、500 mg/kg(D-400)、450 mg/kg(D-2000)、230 mg/kg(T-403)。
用作 环氧树脂 胶黏剂的韧性 固化剂 ,可单独或与普通的聚醚胺混用,参考用量30~60份,固化条件80℃/2h+125℃/3h。
当然也可室温固化,但粘接强度不高,只有D-400与D-2000按50:25混合使用,经室温/7d固化后,剥离强度高达28.4kN/m, 剪切强度 11.2mPa。
另外E-51:D-230=100:30或E-51:D-400=100:64,以4份 甲醇 为 促进剂 ,可室温很好地 固化 ep 胶 。端氨基聚醚活性较低,施工时间较长,加入促进剂 壬基酚 少量(按100份 环氧树脂 加量10~20份)可明显加快固化反应速度,且能提高耐潮湿性。
端氨基聚醚黏度低,无色,与环氧树脂相容性好,适用期长,粘接强度高。端氨基聚醚若过量使用,则会降低环氧胶黏剂的粘接强度。也可用作聚 的活性 扩链剂 。还用作 聚氨酯 和聚 固化剂 。
应用领域
(1) 高性能 复合材料 : 聚醚胺可以作为环氧树脂的高性能固化剂,用于生产高强度、高韧性的复合材料;
(2)聚脲: 作为聚脲材料的关键组分,在高铁桥梁、 跨海大桥 、水坝、大型场馆等混凝土结构的防水体系有很多应用实例,并表现出了优异的性能;
(3)涂料: 具有较低的粘度,应用于 环氧地坪 或者 防腐涂料 时,可以减少 溶剂 用量,降低体系粘度;
(4) 胶黏剂 : 作为 环氧树脂固化剂 ,完全固化后具有极佳的韧性和耐疲劳性能,在胶黏剂和 结构胶 中应用广泛;
(5)饰品: 具有极浅的色度和较佳的耐黄变性能,可用于饰品制造。
(6)汽油清净剂: 具有优良的清净、分散、破乳、缓蚀及抗氧性能。可抑制 汽车 喷油嘴 、 进气阀 及 燃烧室 的 沉积物 生成。较之于 聚异丁烯 胺型的汽油清净剂,不但自身不生成沉积物,更能清除原有CCD( 发动机 燃烧室形成沉积物)。
合成方法
聚醚胺的合成工艺包括间歇法和连续法两种工艺,Huntsman采用的生产工艺为连续的 固定床 工艺,利用负载在载体上的 金属催化剂 ,其生产设备和工艺先进,催化剂效率高,因此产品转化率高,副反应少,生产成本低而且性能稳定,但是设备投资巨大。
相比于连续式生产,间歇式工艺设备投资小,可以方便的切换不同产品种类,但是生产效率较低,成本较高,同时产品质量与连续法相比也存在一定差距。
产品现状
20世纪60年代, 美国 的Jefferson公司发明该产品,并在20世纪70年代初正式实现工业化生产。之后经过Texaco (今Huntsman)公司不断的开发新产品和推广市场,聚醚胺优异的性能逐渐被市场接受。
当今国际上最大的生产商为美国的Huntsman公司, 巴斯夫 为第二大生产商,两者合计占据了全球市场份额的90%以上。因为产品对于很多重要应用领域的重要性,中国从20世纪80年代即开始立项进行相关的研发工作,2003年,常州涂料化工研究院开发了间歇法的生产工艺,实现了分子量为2000的聚醚胺的产业化,现国内有几家企业采用该工艺生产,但是生产规模较小,且产品质量与国外产品存在较大差距,无法完全替代。